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Desde que se descubrió en el Reino Unido en 2004, el grafeno -una sola capa de átomos de carbono estrechamente unidos en una red hexagonal en forma de panal- se ha utilizado en un número cada vez mayor de aplicaciones. Ahora los científicos de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityU) han utilizado el llamado "material maravilla" para desarrollar una máscara facial antibacteriana que tiene el potencial de combatir el Covid-19 de manera rápida, barata y sostenible.
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Los hallazgos fueron publicados en la revista científica ACS Nano. Utilizadas en todo el mundo, las mascarillas faciales quirúrgicas ordinarias son una forma importante de detener la propagación del Covid-19. Sin embargo, las partículas virales todavía pueden asentarse y sobrevivir en dichas máscaras, lo que significa que si se tocan o se eliminan de forma inadecuada, todavía pueden causar infección.
Un equipo de investigación del Departamento de Química de CityU (junto con otros socios), dirigido por el Profesor Adjunto Dr. Ye Ruquan, ha desarrollado ahora una máscara hecha con grafeno inducido por láser. Esta ya ha mostrado importantes propiedades antibacterianas y puede tener potencial contra los coronavirus. En experimentos con dos tipos de coronavirus humanos, las máscaras desactivaron el 90% de las partículas virales en la luz del sol en sólo cinco minutos y el 100% en 10 minutos. Además de sus propiedades antibacterianas, el grafeno también genera calor cuando se expone a la luz, lo que ayuda en el proceso de descontaminación. El Dr. Ye dijo:
"Se requiere más investigación para determinar la razón exacta de la naturaleza antibacteriana del grafeno. Puede estar relacionado con el daño causado a las células bacterianas por los bordes afilados del grafeno, y posiblemente también con los efectos de deshidratación inducidos por las propiedades hidrófugas del grafeno"
Producción innovadora
Uno de los aspectos más innovadores de la nueva máscara es la forma en que se produce el grafeno utilizado. Los métodos convencionales para producir grafeno suelen tener un control deficiente de la forma del producto y requieren condiciones de alta temperatura y largas rutas de síntesis, lo que conlleva altos costos.
Por el contrario, producir grafeno inducido por láser es barato y fácil. Pasar un láser sobre un área de 100cm² de un material que contenga carbono, como la celulosa o el papel, durante sólo 90 segundos puede crear el grafeno necesario para la capa exterior o interior de la máscara, utilizando una baja cantidad de energía y sin productos químicos. El ajuste de la potencia del láser permite controlar el tamaño de los poros del grafeno, dando a las máscaras una respirabilidad similar a la de las máscaras quirúrgicas. El Dr. Ye dijo:
"Creo que la racionalización de la producción debería ser sencilla y se espera que el precio de cada mascarilla se sitúe entre el de una mascarilla quirúrgica y el de una mascarilla N95. Además, las máscaras de grafeno inducido por láser son tanto reutilizables como biodegradables, disminuyendo el impacto de las máscaras desechables no biodegradables"
Los siguientes pasos
El siguiente paso del equipo de investigación es evaluar la eficiencia antiviral de las máscaras de grafeno y desarrollar una estrategia de producción. El equipo prevé lanzar la máscara al mercado poco después de que las pruebas hayan sido certificadas. El Dr. Ye explicó:
"Estamos en contacto con un fabricante del continente que produce máscaras lavables. Hemos decidido utilizar una mezcla de grafeno con tela porque el grafeno puro es más difícil de escalar, y actualmente estamos probando prototipos"
